超声波传感器频率的分布

发布日期：2021-12-29 作者：新威电子点击：

超声波可以在气体、液体及固体中传播，其传播速度不同。超声波传感器在介质中传播的波形取决于介质，可以承受何种作用力，以及如何对介质激发超声波。通常有三种：

1、纵波波型：当介质中质点振动方向与超声波的传播方向一致时，此超声波为纵波波型。任何固体介质当其体积发生交替变化时均能产生纵波。在工业中应用主要采用纵向振荡。

2、横波波型：当介质中质点的振动方向与超声波的传播方向相垂直时，此种超声波为横波波型。由于固体介质除了能承受体积变形外，还能承受切变变形，因此当其有剪切力交替作用于固体介质时，均能产生横波。横波只能在固体介质中传播。

3、表面波波型：是沿着固体表面传播的具有纵波和横波的双重性质的波。表面波可以看成是由平行于表面的纵波和垂直于表面的横波合成，振动质点的轨迹为一椭圆，在距表面1/4波长深处振幅强，随着深度的增加很快衰减，实际上离表面一个波长以上的地方，质点振动的振幅已经很微弱了。

超声波传感器

另外超声波也有折射和反射现象，并且在传播过程中有衰减。在空气中传播超声波，其频率较低，一般为几十KHz，而在固体、液体中则频率可用得较高。在空气中衰减较快，而在液体及固体中传播，衰减较小，传播较远。利用超声波的特性，可做成各种超声波传感器，配上不同的电路，制成各种超声测量仪器及装置，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等，并在通讯、医疗、家电、军事、工业、农业等各方面得到广泛应用。

能够产生超声波的方法很多，常用的有压电效应方法、磁致伸缩效应方法、静电效应方法和电磁效应方法等。当给压电晶片两极施加一个电压短脉冲时, 由于逆压电效应，晶片将发生弹性形变而产生弹性振荡。振荡频率与晶片的厚度和声速有关，适当选择晶片的厚度可以得到超声频率范围的弹性波，即超声波。

此种方式发射出的是一个超声波波包，通常称为脉冲波。超声波测距超声波测距系统主要应用于汽车的倒车雷达、及机器人自动避障行走、建筑施工工地以及一些工业现场，例如：液位、井深、管道长度等场合。